2020 Fiscal Year Research-status Report
酸化ストレス活性化転写因子Nrf2をターゲットとした尿路結石症予防法の開発
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19K09677
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
戸澤 啓一 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40264733)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 亮介 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (30381867)
安井 孝周 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40326153)
岡田 淳志 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (70444966)
濱本 周造 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (80551267)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | オートファジー / 低酸素応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
結石形成にはサイトカインやマクロファージの関与が報告され、これらは、NO、シュウ酸負荷などにより発現が誘導される。尿細管細胞内でのシグナル伝達では、酸化ストレスが起点となる。本研究では、尿路結石形成に重要な役割を果たしている酸化ストレス応答に係わるシグナル伝達系に着目して結石再発予防を目指す。
マウス腎尿細管細胞に対してシュウ酸カルシウム1水和物を添加し、オートファジー活性と選択性をtandem fluorescent-tagged LC3のtransfectionによるLC3の発現量と、オルガネラとユビキチン蛋白、リン酸化p62の二重免疫染色、さらにPINK1/ParkinのWestern blotで検討した。また、オートファジー可視化マウスに、シュウ酸前駆物質であるグリオキシル酸の連日腹腔内投与により、結石を形成させ、in vitroと同様な手法で結石形成量とオートファジーの関係を検討した。その結果、in vitro,vivoともオートファジーは、傷害されたオルガネラを選択的に除去することで結晶の付着、結石形成を抑制した。酸化ストレスや炎症の亢進による尿細管細胞障害が結石形成を促進し、オートファジー機構により修復が図られることから、新たな結石治療薬の可能性が示唆された。
さらに、腎尿細管細胞の炎症は腎結石形成を促進させ、各組織の炎症は、組織に低酸素環境を生じ、さらに炎症を増悪させる。低酸素応答の過程にはプロリン水酸化酵素（PHD）-低酸素誘導因子（HIF）経路による抗炎症作用が関与している。そこで、PHD阻害剤であるFG4592(FG)を用いた腎結石形成の抑制効果を検討した結果、PHD阻害剤が尿細管上皮細胞への炎症、酸化ストレスを抑制することで、細胞への結晶付着が抑制された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初、想定していたNrf2 酸化ストレス応答系より、オートファジーや低酸素応答による腎結石形成への関与、および結石形成抑制の可能性が高いことが分かってきた。薬物による腎結石形成抑制は急務であり、より効果の期待されるオートファジー、プロリン水酸化酵素（PHD）-低酸素誘導因子（HIF）経路に着目して研究を進めることとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
腎結石形成とNrf2 酸化ストレス応答系の関与の研究を進めながら、同時に、プロリン水酸化酵素（PHD）-低酸素誘導因子（HIF）経路に着目して研究を進めていく。特に、PHD阻害剤であるFG4592(FG)を用いた腎結石形成の抑制効果を検討して、尿路結石治療薬への道筋をつけたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
1) 抗酸化物質のNrf2シグナル伝達系への影響と結石形成抑制効果、2) 結石形成モデルマウスでのNrf2シグナル伝達系関連蛋白の発現を遂行する予定であった。計画自体は順調な滑り出しであったがCOVID-19による通常の医療業務が大幅に変更となり、予定していた研究を進めることができなかった。このため次年度使用が生じた。次年度には１）２）のよりよい結果を得るよう研究を進めたい。
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[Journal Article] Fatty acid-binding protein 4 downregulation drives calcification in the development of kidney stone disease.2020
Author(s)
Taguchi Kazumi, Chen Ling, Usawachintachit Manint, Hamamoto Shuzo, Kang Misun, Sugino Teruaki, Unno Rei, Tzou T David, Sherer A Benjamin, Okada Atsushi, Yasui Takahiro, Ho P Sunita, Stoller L Marshall, Chi Thomas
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Journal Title
Kidney International
Volume: 97
Pages: 1042～1056
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Prospective evaluation and classification of endoscopic findings for ureteral calculi2020
Author(s)
Hamamoto Shuzo, Okada Shinsuke, Inoue Takaaki, Sugino Teruaki, Unno Rei, Taguchi Kazumi, Ando Ryosuke, Okada Atsushi, Miura Hiroyasu, Matsuda Tadashi, Yasui Takahiro
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Journal Title
SCIENTIFIC REPORTS
Volume: 10
Pages: 12292
DOI
Peer Reviewed
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